کنترل کیفیت نادرست در مغز

کنترل کیفیت نادرست در مغز


خبر – پروتئین ها “ابزار” سلول های ما هستند – آنها برای همه کارهای حیاتی ضروری هستند. با این حال ، آنها تنها در صورتی می توانند کارهای خود را انجام دهند که به درستی جمع شوند و ساختار سه بعدی و بسیار خاص خود را اتخاذ کنند. برای اطمینان از این که در فرآیند تاشو هیچ مشکلی پیش نمی آید ، در سلول به شدت کنترل می شود. پیامدهای یک کنترل کیفیت معیوب را می توان مشاهده کرد ، به عنوان مثال ، در رسوب پروتئین های تا نشده در بیماری های عصبی مانند آلزایمر. اکنون محققان موسسه نوروبیولوژی و بیوشیمی ماکس پلانک یک خط موش ایجاد کرده اند که حالت تعادل پروتئین را برای اولین بار در مغز پستانداران قابل مشاهده می کند. به این ترتیب ، فرایندهای کنترل کیفیت پروتئین را می توان در نورونهای سالم و بیمار با جزئیات بیشتری مطالعه کرد.

پروتئین ها همه وظایف مهم بدن ما را انجام می دهند: آنها مواد را منتقل می کنند ، در برابر بیماری ها محافظت می کنند ، از سلول حمایت می کنند و واکنش های شیمیایی را کاتالیز می کنند. با دستورالعمل های ساختمان در کد ژنتیکی ما ، هر پروتئین می تواند به عنوان یک زنجیره طولانی از اسیدهای آمینه تولید شود. با این حال ، این پایان داستان نیست: پروتئین ها برای انجام وظایف حیاتی خود باید در ساختارهای پیچیده سه بعدی جمع شوند.

هر سلول شامل یک ماشین کامل است که به جمع شدن پروتئین ها کمک می کند ، خطاهای تاشو را تصحیح می کند و پروتئین های تا نشده را دور می اندازد. به عنوان نوعی کنترل کیفیت ، این سیستم به پروتئواستاز کمک می کند – عملکرد کنترل شده همه پروتئین ها.

در سلول های سالم ، این کنترل کیفیت بسیار خوب عمل می کند. اما با افزایش سن ، به تدریج بدتر می شود. این می تواند به یک مشکل تبدیل شود ، به ویژه برای سلول های عصبی. این سلول ها خود را تجدید نمی کنند و بنابراین به عملکرد پایدار پروتئین در طول زندگی خود وابسته هستند. در واقع ، بیماریهای تخریب کننده عصبی مانند آلزایمر ، پارکینسون یا بیماری هانتینگتون در برخی از پروتئینهای تاشو نادرست سیستم کنترل کیفیت را بیش از حد بار می آورند و دفع نمی شوند. این پروتئین ها تجمع کرده ، به هم چسبیده و در نهایت رسوباتی در بافت مغز ایجاد می کنند. بسته به بیماری ، این می تواند منجر به اختلال در حافظه یا کنترل ماهیچه ها شود – بدون شانس تا کنون. بنابراین توانایی افزایش کنترل کیفیت نورون ها می تواند یک گزینه درمانی امیدوار کننده را ارائه دهد.

خط جدید موس

به منظور مطالعه دقیق نقص های کنترل کیفیت در بیماری های فردی ، دانشمندان به رهبری ایرینا دودانووا یک خط موش جدید ایجاد کردند. با استفاده از این حیوانات می توان برای اولین بار وضعیت پروتئوستاز را در مغز پستانداران مشاهده کرد.

محققان پروتئینی را معرفی کردند که باعث می شود کرم شب تاب در نورون های موش بتابد. بهینه سازی شده برای دمای بدن سوسک ، پروتئین نیاز به کمک مداوم دارد تا در پستانداران “گرمتر” جمع شود. تنها در این صورت است که می تواند ساختار صحیح خود را اتخاذ کرده و نور تولید کند. به منظور ردیابی دقیق محل پروتئین درخشنده در سلول ، دانشمندان علاوه بر این آن را با رنگ برچسب گذاری کردند. به این ترتیب ، آنها نشان دادند که پروتئین به طور مساوی توزیع شده و در نورونهای سالم می درخشد. با این حال ، اگر کنترل کیفیت پروتئین بیش از حد تحت فشار قرار گیرد ، پروتئین سوسک توده ایجاد می کند و دیگر به این شدت نمی درخشد. بنابراین پروتئین سوسک به عنوان یک سنسور پروتئاستاز عمل می کند.

سپس محققان با موشهایی که نشان دهنده بیماریهای مختلف تخریب کننده عصبی هستند از خط موش تازه توسعه یافته عبور کردند. در موش هایی که علائم بیماری آلزایمر را نشان می دهند ، پروتئین درخشنده به صورت توده ای تشکیل شده و اختلال قوی پروتئوز را نشان می دهد. جالب است که این مورد در موش های Chorea Huntington صادق نبود. ایرینا دودانووا می گوید: “نتایج مختلف کاملاً شگفت انگیز بود. هنگامی که دلایل احتمالی را دقیقتر بررسی کردیم ، متوجه شدیم که هم خود پروتئین های تا نشده و هم محل آنها در سلول نقش مهمی ایفا می کند.”

تنوع درون سلول

در حالی که پروتئین تاشو در مدل آلزایمر رسوباتی در بدن سلول ایجاد می کند ، در هسته سلول در موش های هانتینگتون به هم چسبیده است. بر این اساس ، کنترل کیفیت پروتئین و ظرفیت آن می تواند در داخل سلول بسیار متفاوت باشد. ایرینا دودانووا توضیح می دهد: “این نشان می دهد که کنترل کیفیت پروتئین چقدر پیچیده است و تغییرات آن در بیماری های تکثیری عصبی چقدر متفاوت است.”

با استفاده از خط موش جدید ، دانشمندان اکنون ابزاری برای بررسی خاص این پیچیدگی – چه در سلول های عصبی سالم و چه در بیمار – در اختیار دارند. ایرینا دودانووا و تیمش قصد دارند سایر بیماریهای عصبی را مورد بررسی قرار دهند و دریابند که آیا انواع مختلف سلولها در مغز با سرعتهای مختلف تحت تأثیر قرار می گیرند یا خیر. علاوه بر این ، خط موش می تواند به ارزیابی اثربخشی درمان های مختلف برای بیماری های عصبی کمک کند.

مطالعه اصلی را ببینید


این مقاله توسط ترجمه کلمه به کلمه از منبع اصلی تهیه شده است لذا طبیعی است که از نظر نگارشی مشکلاتی داشته باشد

ارسال نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *